[發(fā)明專利]基于CMOS圖像傳感的光波導(dǎo)微流體檢測(cè)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010052491.X
• 申請(qǐng)日: 2020-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN111157729A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳昌;劉博;豆傳國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海新微技術(shù)研發(fā)中心有限公司
• 主分類號(hào): G01N33/574
• 分類號(hào): G01N33/574;G01N21/64;G01N21/27;B01L3/00
• 代理公司: 蘇州國(guó)卓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32331
• 代理人: 黃少波

1.一種基于CMOS圖像傳感的光波導(dǎo)微流體檢測(cè)系統(tǒng)，包括：微流體芯片、光譜收集裝置和分析裝置；其特征在于，所述微流體芯片包括：光波導(dǎo)和微流道，所述光波導(dǎo)用以將光沿水平方向?qū)胨鑫⒘鞯纼?nèi)；

所述光譜收集裝置包括CMOS圖像傳感層，所述CMOS圖像傳感層用于收集所述微流道內(nèi)的光信號(hào)，處理所述光信號(hào)產(chǎn)生待分析信號(hào)并向所述分析裝置傳輸所述待分析信號(hào)，所述分析裝置分析所述待分析信號(hào)形成光譜或圖像；

所述微流體芯片還包括：依次由下而上設(shè)置的CMOS圖像傳感層、下包層、波導(dǎo)層、上包層和流道蓋板，所述波導(dǎo)層是在25-150℃沉積溫度下形成的氮化硅材料，所述波導(dǎo)層用以形成所述光波導(dǎo)；所述微流道由上而下貫穿所述上包層、所述波導(dǎo)層和所述下包層以暴露出所述CMOS圖像傳感層；

所述流道蓋板覆蓋所述微流道上開口，所述微流道蓋板包括用以向所述微流道注入含待檢測(cè)生物分子溶液的注液口；

所述下包層是厚度為15～30μm高分子聚合材料，所述上包層是厚度為15～30μm的高分子聚合材料，所述微流道寬度為10-100μm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，若干個(gè)所述光波導(dǎo)相互平行，以將光導(dǎo)入所述微流道，所述光波導(dǎo)的寬度為300-600nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，整層或大部分所述波導(dǎo)層形成一個(gè)片狀的所述光波導(dǎo)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2～3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述波導(dǎo)層厚度為150-1000nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括氮化硅材料的入射光柵，以與所述光波導(dǎo)形成耦合光波導(dǎo)，將所述上包層上方的光導(dǎo)入所述光波導(dǎo)直至導(dǎo)入所述微流道；所述入射光柵凸出于所述波導(dǎo)層向上延伸進(jìn)所述上包層。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括若干個(gè)相互平行的所述耦合光波導(dǎo)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述波導(dǎo)層厚度為150nm-1000nm，所述耦合光波導(dǎo)的寬度為300-600nm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述CMOS圖像傳感層表面有濾波層。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述波導(dǎo)層的折射率為1.75-2.2。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述高分子聚合材料是SU-8樹脂、聚酰亞胺、聚二甲基硅烷、聚乙烯或苯丙環(huán)丁烯。